Code Top -- 12 下一个排列

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Posted by OUC_LiuX on April 18, 2022

from CodeTop, Leetcode, 31. 下一个排列
自己实现一个 STL algorithm 库的 std::next_permutation() 函数建议背过。

题意:

整数数组的一个 排列  就是将其所有成员以序列或线性顺序排列。

  • 例如,arr = [1,2,3] ,以下这些都可以视作 arr 的排列:[1,2,3]、[1,3,2]、[3,1,2]、[2,3,1] 。
    整数数组的 下一个排列 是指其整数的下一个字典序更大的排列。更正式地,如果数组的所有排列根据其字典顺序从小到大排列在一个容器中,那么数组的 下一个排列 就是在这个有序容器中排在它后面的那个排列。如果不存在下一个更大的排列,那么这个数组必须重排为字典序最小的排列(即,其元素按升序排列)。
  • 例如,arr = [1,2,3] 的下一个排列是 [1,3,2] 。
  • 类似地,arr = [2,3,1] 的下一个排列是 [3,1,2] 。
  • 而 arr = [3,2,1] 的下一个排列是 [1,2,3] ,因为 [3,2,1] 不存在一个字典序更大的排列。
    给你一个整数数组 nums ,找出 nums 的下一个排列。
    必须 原地 修改,只允许使用额外常数空间。

解读:

  1. 从后往前找到第一个相邻的升序对,也即 nums[i] < nums[i+1]
  2. 如果 没有找到,也即 i 走到了 i = -1 位置,说明这是一个降序排列,是所有排列中的最大值,那么直接 reverse 整个排列,变成最小排列。
  3. 如果 找到了,继续从后往前找,在 [i+1, end) 找出(逆序)第一个大于 nums[i] 的元素,交换两者,swap(nums[i], nums[j])
  4. 记找出的在 [i+1, end) 区间的第一个大于 nums[i] 的书的位置为 k。显然,k-1(若存在)位置元素大于 i 位置元素, k+1(若存在)位置元素小于 i 位置元素。那么交换完之后,新的[i+1, end) 区间仍然是降序。翻转这一段区间,使其升序。
  5. 上述操作完成之后的新排列,就是下一个排列

代码:

int i = nums.size()-2;
for (; i >= 0; i--) if (nums[i] < nums[i+1]) break;
if (i == -1) {
    reverse(nums.begin(), nums.end());
    return;
}

for (int j = nums.size()-1; j > i; j --){
    if (nums[j] > nums[i]){
        swap(nums[i], nums[j]);
        reverse(nums.begin()+i+1, nums.end());
        return;
    }
}